Question

乙二酸(HOOC－COOH，可簡(jiǎn)寫為H₂C₂O₄)俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸(為弱電解質(zhì))，且酸性強(qiáng)于碳酸。為探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

(1)向盛有1 mL飽和NaHCO₃溶液的試管中加入足量乙二酸溶液，觀察到有無色氣泡產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子方程式為                                    。

(2)該小組同學(xué)將2.52g草酸晶體(H₂C₂O₄∙2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性(忽略溶液體積變化)，則下列關(guān)系合理的是        。

A.c(Na⁺) +c(H⁺) =c() +c(OH^－) +c()

B.c() +c() =0.2 mol/L

C.c()>c() >c(H₂C₂O₄)

D.c(Na⁺)= c(H₂C₂O₄) +c() +c()

(3)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去，有氣泡產(chǎn)生，說明乙二酸具有           (填“還原性”、“氧化性”或“酸性”)，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：                               。

(4)乙二醇與乙二酸類似，每個(gè)碳上連一個(gè)羥基�，F(xiàn)以乙烯為原料（其他無機(jī)試劑任選），寫出由乙烯合成乙二醇的化學(xué)方程式。

Answer 1

【答案】(1) + H₂C₂O₄ + CO₂↑ +H₂O

(2)CD

(3)還原性；5H₂C₂O₄ +6H⁺ +22Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O

(4) CH₂=CH₂ +Cl₂→ CH₂ClCH₂Cl

CH₂ClCH₂Cl + NaOH → CH₂OHCH₂OH

【解析】本題考查了乙二酸的性質(zhì)、酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、離子濃度大小比較、有機(jī)物的合成。(1)乙二酸中含有羧基，具有酸性，酸性比碳酸強(qiáng)，與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳和乙酸鈉，該反應(yīng)的離子方程式為：+H₂C₂O₄=+CO₂↑+H₂O； (2)根據(jù)電荷守恒可得c(Na⁺)+c(H⁺)=c()+c(OH^－)+2c()，故A錯(cuò)。根據(jù)物料守恒可得c(H₂C₂O₄)+c() +c() =0.2 mol/L，故B錯(cuò)。該小組同學(xué)將2.52g草酸晶體，即0.02mol(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，恰好生成草酸氫鈉，測(cè)得反應(yīng)后溶液呈酸性，則草酸氫根的電離大于草酸氫根離子的水解，所以c()>c() >c(H₂C₂O₄)，故C正確。根據(jù)物料守恒可得c(Na⁺)= c(H₂C₂O₄) +c() +c()，故D正確。 (3)酸性KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，向盛有少量乙二酸飽和溶液的試管中滴入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去，說明乙二酸被酸性高錳酸鉀氧化，具有還原性。高錳酸根離子被還原為錳離子，乙二酸被氧化為二氧化碳，在根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則：得失電子守恒、質(zhì)量守恒和電荷守恒配平可得該反應(yīng)的離子方程式為：2+5H₂C₂O₄+6H⁺ 2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O。(4)乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生消去反應(yīng)即可得到乙二醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₂=CH₂ +Cl₂→ CH₂ClCH₂Cl，CH₂ClCH₂Cl + NaOH → CH₂OHCH₂OH。